高二物理竞赛题

高二物理第1页（共6页）高二物理第2页（共6页）高二物理竞赛题一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选不全的得2分，）1、一同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。该同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。该同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是()A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭2．多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇,过去是用变压器来实现上述调节的,缺点是成本高、体积大、效率低且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速.现在的调光台灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的.如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压,即在正弦式电流的每一个12周期中,前面的14被截去,从而改变了电灯上的电压.那么现在电灯上的电压为()A．Um2B．Um2C．UmD．Um43、如图所示，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设小球运动过程中的电量不变，那么（）A.小球对玻璃环的压力不断增大B.小球受到的磁场力不断增大C.小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动D.磁场力一直对小球不做功4、某输电线路横穿公路时，要地下埋线通过，为了保护线路而不至于被压坏，预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过，电线穿管的方案有两种（如图），甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过，乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根中穿过，如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的是（）A、无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的B、若输送的电流是恒定电流，甲、乙两方案都是可行的C、若输送的电流是交变电流，乙是可行的，甲方案是不可行的D、若输送的电流是交变电流，甲是可行的，乙方案是不可行的5、如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中沿逆时针方向匀速转动，可产生交流电.当线圈转到图示位置时，电流表指针偏向右方，当线圈由图示位置继续转动，下列说法中正确的是（）A、线圈在转过—π的过程中，表针向右偏转B、线圈在图示位置时，线圈中电流改变方向C、线圈在转过—2π的过程中，表针向左偏转D、线圈在转过—2π的过程中，表针向右偏转6、下列说法正确的是（）A．图①为两列频率相同,振幅相同的相干水波于某时刻叠加.实线和虚线分别表示波峰和波谷,则此时c点正处于平衡位置且向下运动.B．图②S为在水面上振动的波源,M、N为在水面上的两块挡板.要使A处水也能发生振动,则波源S的频率应该变小.C.图③是一个单摆做受迫振动,其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）图.由此判断出该单摆摆长约为1mD.图④是竖直肥皂膜的横截面,用单色光照射薄膜,在薄膜上产生明暗相间的竖直条纹.7、凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入（如图），从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状条纹，这个现象是牛顿首先发现的，这些环状条纹叫做牛顿环，它是两上玻璃表面之间的空气膜引起的薄膜干涉造成的。如果换一个表面曲率半径更大的凸透镜，观察到圆环半径是变大还是变小？如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环半径是变大还是变小？（）A变大；变大B变大；变小C变小；变小D变小；变大π2甲乙v0B高二物理第3页（共6页）高二物理第4页（共6页）8、一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m.P点的振动图象如图乙所示．在下列四幅图中,Q点的振动图象可能是()9、如图所示，是利用放射线自动控制铝板厚度的装置。假如放射源能放射出α、β、γ三种射线，而根据设计，该生产线压制的是3mm厚的铝板，那么是三种射线中的何种射线对控制厚度起主要作用。当探测接收器单位时间内接收到的放射性粒子的个数超过标准值时，将会通过自动装置将M、N两个轧辊间的距离如何调节。（）Aα;大些Bβ;大些Cγ;大些Dα;小些10、图示为由粗细均匀的细玻璃管弯曲成的“双U形管”，a、b、c、d为其四段竖直的部分，其中a、d上端是开口的，处在大气中。管中的水银把一段气体柱密封在b、c内，达到平衡时，管内水银面的位置如图所示。现缓慢地降低气柱中气体的温度，若c中的水银面上升了一小段高度Δh，则（）A.b中的水银面也上升ΔhB.b中的水银面也上升，但上升的高度小于ΔhC.气柱中气体压强的减少量等于高为Δh的水银柱所产生的压强D.气柱中气体压强的减少量等于高为2Δh的水银柱所产生的压强二、填空题（5分+10分=15分）11．(5分)某同学想利用如图所示的装置测电风扇的转速和叶片边缘的速度，他先在某一叶片边缘粘上一小条弧长为△l的反光材料，当该叶片转到某一位置时，用光传感器接收反光材料反射的激光束，并在计算机屏幕上显示出矩形波，如右下图所示，屏幕横向每大格表示的时间为5.0×10-2s。电风扇的转速为______r/s(结果保留2位有效数字)；若△l为10cm，则叶片边缘的速度为________m/s。12．（10分）如图甲（a）所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图，薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4，右边如图甲（b）是它的侧面图，这4个电阻如图乙（a）连接成电路如图乙（b）所示，试回答：（1）开始时，金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足的关系为：________(2分)V图乙（b）（a）R1R1PAOBR4R4R3R3R2R2放射源探测接收器MNFOP图甲（b）（a）高二物理第5页（共6页）高二物理第6页（共6页）（2）当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻大小如何变化：________(4分)（3）电阻变化后，电路A、B两点中_____(2分)点电势较高。它为什么能测血压？答：(2分)三：计算题（9分+10分+12分+14分=45分）13、有一玻璃半球，右侧面镀银，光源S就在其对称轴SO上（O为球心），且SO水平，如右图所示。从光源S发出的一束光射到球面上，其中一部分光经球面反射后恰能竖直向上传播，另一部分光折入玻璃半球内，经右侧镀银面第一次反射恰能沿原路返回。若球面半径为R，玻璃折射率为3，求光源S与球心O之间的距离SO为多大？14、在光滑的水平面上，有一个长为L的木板C，C的两端各有一竖直的挡板，在木板C的中央处有两个长度均为d的物体A和B，A的质量为mA，在A、B之间安放微量炸药，并控制炸药爆炸只对A、B产生沿木板C方向的水平冲力。开始A、B、C都静止，A、B、C的质量之比为mA∶mB∶mC=1∶4∶9，A、B与C之间摩擦不计。炸药爆炸产生能量为E，其中一半转化为A、B的动能。A、B与C两端的挡板碰撞后便与C连成一体。求（1）炸药爆炸使A、C相碰后C的速度；（2）从A、C相碰后到B、C相碰的时间内C的位移。15.如图甲矩形线框abcd的边ab=2L,ad=3L.OO′为线框的转动轴,aO=bO′=2L.匀强磁场垂直于线框平面,磁感应强度为B.OO′刚好与磁场的边界线重合,线框的总电阻为R.当线框绕OO′以角速度ω匀速转动时,试求:[来源:Z§xx§k.Com]①线框的ab边第一次出磁场前的瞬间,回路中电流的大小和方向?②从图示位置开始计时取电流沿abcda方向为正.请在图乙中画出线框中的电流i随时间t变化的关系图象(画两个周期)③线框中电流的有效值16、如图所示，倾角为300的粗糙斜面的底端有一小车，车内有一根垂直小车底面的细直管，车与斜面间的动摩擦因数1534，在斜面底端的竖直线上，有一可以上下移动的发射枪，能够沿水平方向发射不同速度的带正电的小球，其电量与质量之比kgcmq/105773.02（计算时取kgcmq/10332），在竖直线与斜面之间有垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向上的匀强电场，小球在运动过程中重力和电场力始终平衡.当小车以V0=7.2m/s的初速度从斜面底端上滑,当小车在离斜面底端2.7m的A处时，小球恰好落入管中且与管壁无碰撞，此时小球的速率是小车速率的两倍.取g=10m/s2.求:(1)小车开始上滑到经过A处所用的时间；(2)匀强磁场的磁感应强度的大小.v030°Av发射枪小球小车细直管SO高二物理第1页（共6页）高二物理第2页（共6页）高二物理竞赛题答题卷一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选不全的得2分，）12345678910二：填空题（5分+10分=15分）11、(3分)(2分)12、（1）(2分)（2）(4分)（3）(2分)(2分)三：计算题（9分+10分+12分+14分=45分）13、（9分）14、（10分）学校班级姓名________________考号高二物理第1页（共6页）高二物理第2页（共6页）15、（12分）16、（14分）高二物理第1页（共6页）高二物理第2页（共6页）30°v车v球v球rrO高二物理竞赛题答案一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选不全的得2分，）12345678910CBCDBCDBCABCBAD二：填空题（5分+10分=15分）11、7.1(3分)，10(2分)12、（1）R1R4=R2R3.(2分)提示：电压表无示数，说明A、B两点等势。（2）R1、R4电阻增大，R2、R3减小(4分)提示：O点加压后，金属片发生形变，由于四个电阻是固定在金属片上的，所以R1、R4被拉长，R2、R3被拉宽。（3）高(2分)；R1、R4电阻增大，导致A、B两端电压增大，所以A点电势将高于B点.血压越高F越大，金属片形变越大，电阻变化越大，电压表的示数越大，从而测量出人体血压.(2分)三：计算题（9分+10分+12分+14分=45分）13、解：如图所示，21sinsinn（2分）31（1分）9023（1分）可得：601°，302°（2分）14解：（1）A、B物理系统水平方向动量守恒mAvA-mBvB=0又由能量关系EvmvmBBAA21212122解得AAmEv5/4，ABmEv5/441再考察A、C物体系统，水平方向动量守恒CCAAAvmmvmAACAAACmEvmmvmv5/410110//（4分）（2）自A、B分离到A、C相碰历时AAvdLvdLt2/2/21时间t1内B向右的位移8/21dltvsBBA、C相碰时，B与C右端的距离8/232dLsdLLB设从A、C相碰到B、C相碰的时间为t2,则ACBvdLvvLt14/215/2故t2内C的位移28/232dLtvsCC（6分）15．解:①ab边出磁场前瞬间感应电动势E1=B·2L·ω·2L=4BωL2,I1=4BωL2R(沿adcba方向)（4分）②cd边在磁场中运动时产生的最大感应电动势E2=B·2L·ωL=2BωL2,最大感应电流为I2=E2R=2BωL2R故i－t图象如图丙（4分）③设电流有效值为I.在0～T时间内线框中焦耳热I2RT=(I22)2R·T